Flaskapp：全能開發工具

一、開發環境與準備

在使用 Flask 進行Web開發前，首先需要安裝 Python 環境。 Python 是非常容易學習的一門編程語言，大量的資料和社區可以支持開發過程中的問題解決。

安裝 Flask 可以使用 pip 安裝：

pip install Flask

Flask 還需要安裝其他插件（extensions）來增強它的功能。例如，Jinja2 用於模板引擎；Werkzeug 用於 HTTP 請求。

pip install Jinja2
pip install Werkzeug

二、路由與視圖函數

Flask 的路由系統是其最重要的特性之一，路由系統負責讓 Web應用響應 HTTP 請求。Flask 使用路由裝飾器指定了一個視圖函數來處理請求。

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return 'Hello World!'

if __name__ == '__main__':
    app.run()

這裡定義了一個 simple 的路由，用於處理根路徑 (“/”) 的請求，這個函數將返回一個字符串響應（”Hello World!”）。現在你可以訪問 http://localhost:5000/ 來查看結果了！

三、模板引擎和模板

模板引擎可以極大地提高 Python web 應用的靈活性。 Flask 默認使用 Jinja2 這個流行的模板引擎。模板是一個帶有擴展名的文件，其中包含靜態文本和特定的動態部分，這些動態部分被稱作變量，在使用時需要渲染這些變量。

在 Flask 應用中，可以使用 render_template 函數加載模板文件。下面是一個簡單的例子：

from flask import Flask, render_template
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return render_template('index.html', title='Homepage')

if __name__ == '__main__':
    app.run()

這個例子定義了一個路由，當訪問根路徑時，將渲染 index.html 模板。在這個模板中，{{ title }} 是一個變量，可以在渲染時提供它的值。

四、表單

實際 Web 應用很少不涉及任何用戶交互，其中表單是最常用、最基本的一種交互方式。在 Flask 中，表單的處理由 WTForms 提供支持。

WTForms 是一個靈活且易於使用的表單處理庫，可以處理大多數 Web 應用程序需要的表單處理需求。 Flask-WTF 提供了一個集成到 Flask 應用程序中的 WTForms 擴展。

from flask_wtf import FlaskForm
from wtforms import StringField, SubmitField

class NameForm(FlaskForm):
    name = StringField('What is your name?', validators=[DataRequired()])
    submit = SubmitField('Submit')

來看看這個例子。我們新建了一個 NameForm 類，繼承與 FlaskForm 類。 StringField 對象表示一個文本字段，SubmitField 對象表示提交按鈕。validators 參數是可選的，用於驗證輸入。

在實際視圖函數中處理表單需要用到一些套路，代碼如下：

from flask import Flask, render_template, session, redirect, url_for
from flask_wtf import FlaskForm
from wtforms import StringField, SubmitField
from wtforms.validators import DataRequired

app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'mysecretkey'

class NameForm(FlaskForm):
    name = StringField('What is your name?', validators=[DataRequired()])
    submit = SubmitField('Submit')

@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    form = NameForm()

    if form.validate_on_submit():
        session['name'] = form.name.data
        return redirect(url_for('index'))

    return render_template('index.html', form=form, name=session.get('name'))

if __name__ == '__main__':
    app.run()

這個例子定義了一個新的路由，當它被訪問時，它會展示一個表單並處理它。 validate_on_submit 方法處理 POST 請求。參數和例子代碼的名稱相符。如果表單驗證通過，將會把 form.name.data 保存到 Flask 的 session 中。最後重定向回根頁面（這聽起來平庸卻是一種常見的技巧，可以保證在刷新頁面時，POST 請求不會被重複提交）。

五、數據庫

Flask 為不同的數據庫（如 MySQL、PostgreSQL 或 SQLite）提供了數據庫驅動程序的支持。可以根據需要選擇適當的擴展來連接到所需的數據庫。

例如：使用 SQLAlchmey（一個 Python 全棧數據工具鏈）操作 SQLite 數據庫的示例代碼：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///database.db'
db = SQLAlchemy(app)

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=False, nullable=False)
    email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False)

    def __repr__(self):
        return f"\<User {self.username}\>"

@app.route('/')
def index():
    db.create_all()

    user = User(username='John', email='john@example.com')
    db.session.add(user)
    db.session.commit()

    return 'Hello, World! The first user is added'

if __name__ == '__main__':
    app.run()

在這個示例中，定義了一個 User 模型，在其中指定了表中各列的詳細信息。這個模型繼承自 SQLAlchemy 的 Model 類，要指定主鍵，只需要設置 primary_key=True。我們的數據庫地址：sqlite:///database.db，然後程序會自動創建表，並插入一條數據。

六、Docker 化

Docker 是一個應用程序容器引擎，用於輕鬆的開發、部署和運行虛擬化應用程序。它可以輕鬆的管理應用程序的依賴性和各種環境。讓我們看看如何使用 Docker 部署 Flask 應用程序。

首先，在項目根目錄下，創建一個 Dockerfile 文件：

FROM python:3.8-alpine

WORKDIR /app

COPY . .

RUN apk add --no-cache gcc musl-dev linux-headers
RUN pip install --upgrade pip
RUN pip install -r requirements.txt

EXPOSE 5000

ENTRYPOINT ["python", "app.py"]

這個 Dockerfile 安裝了 Python 3.8 的 Alpine Linux 版本（一個基於輕量級的 Linux 系統），然後在 /app 目錄下複製工程文件。接下來，安裝我們的依賴和將程序運行時所需要的依賴包打進一個單獨的 tar 包里，以便在任何地方安裝這些包。最後，將 5000 端口暴露並指定程序入口點。

最後，使用以下命令可以成功啟動 Docker 鏡像：

docker build -t flask .
docker run -d -p 5000:5000 flask

運行後訪問 http://127.0.0.1:5000 即可。